Способ определения вертикали

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

У(50 С, Ol С 15 14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЭвииВ (21) 2718405/18-10 (22) 29.01.79 (46) 23.04.83. Бюл. В 15 (72) A.Н.Балашов, Ю.В. Горемыкин, С.И.Радауцан и Ю.Д.Тон (71) СпециализирОванное конструкторско".технологическое бюро твердотельной электроники с опытнын производством

Института прикладной физики АН Молдавской CCP (53) 528.022.2(088.8) (56) 1. Козырев Б.П.и др. Термодек,линатор — новый высокочувствительный метод. регистрации углоч отклонения тел от вертикали. — Известия ЛЭТИ,"

1969, 9 87,.с. 147.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке В .2718406/18-iO., 29.01 79.

„„SU„„1013759 А

1 (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРТИКАЛИ,заключающийся в том, что нагревают током удлиненное токопроводящее тело перемещают его и регистрируют сигнал, связанный с изменением электрического сопротивления тела, о т л и ч а ю щ н и с я - тем, что, с целью расшире ния функциональных воэможностей и повышения точности, тело приводят во вращательное движение вокруг параллельной ему оси и измеряют фазу пере.менного электрического сигнала, снимаемого с тела.

1013759

Для нагрева тела может исполвзоваться постоянный ток, при этом с тела снимается переменная составляющая напряжения с частотой вращения. Noжет быть также использован переменный ток с периодом, много меньшим времени установления теплового равновесия, чтобы не вызывать соответствующие изменения температуры тела.

При этом с тела снимают сигнал этой частоты, модулированной сигналом с частотой вращения. Измерение фазы производится после демодуляции.

На чертеже приведена блок-схема устройства, реализующего способ.

Устройство для определения направления и величины угла наклона к вертикали содержит удлиненное тело 1, нагреваемое током, устройство 2 для вращения тела вокруг параллельной ему оси, генератор 3 опорного сигнала для отсчета фазы и блок 4 регистрации фазы, одним входом соединенный с генератором опорного сигнала, а другим — с нагретым телом.

Для получения максимального выходного сигнала удлиненное тело должно обладать малой теплоинерционностью и большим температурным коэффициентом сопротивления. Для этой цели . можеь быть использована полупроводниковая, например, германиевая нить.

Устройство для вращения должно обеспечивать стабильную угловую скорость и может представлять собой синхрон-. ный электродвигатель. Для уменьшения наводок в измерительной цепи от электродвигателя может быть применен редуктор 5. Для вырабатывания опорного сигнала целесообразно использовать тахогенератор, расположенный на оси электродвигателя. Поворотом статора тахогенератора можно уста навливать нулевую фазу.

Изобретение позволяет производить с высокой точностью одновременное определение направления и величины угла наклона к вертикали и при этом обеспечивает широкий диапазон измерения углов и независимость результатов измерения от температуры.

Ти аж 600 По писное жгород,ул.Проектная,4

Изобретение относится к измерительной технике,а более конкретно к способам определения направления и величины угла наклона объекта относительно вертикали.

Известен способ определения направ-5 ления и величины угла наклона к вертикали путем нагрева током удлиненного тела, например . проволоки, и регистрации сигнала, связанного с изменением электрического сопротивле- 0 ния тела при свободной конвекции 11

Недостатком известного способа является сложность измерений.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ определенйя направления вертикали, заключающийся в том, что нагревают током удлиненное тело и регистрируют сигнал, связанный с изменением электрического сопротивления тела, при этом приводят тело в колебательное движение относительно параллельной ему оси, регистрируют амплитуду и фазу первой гармоники и по их соотношению определяют наличие отклоне- 25 ния и направление отклонения (2 ).

Недостатком этого способа является сложность, определения направления отклонения от вертикали и величи.ны угла наклона. 30

Цель изобретения †. расширение функциональных возможностей и повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения вер-35 тикали, заключающемуся в том, что нагревают током удлиненное токопроводящее тело, перемещают его и регистрируют сигнал, связанный с изменением электрического сопротивления тела, приводят тело во вращательное 4О движение вокруг паралельной ему оси и измеряют фазу переменного электрического сигнала, снимаемого с тела.

При точно вертикальном положении оси вращения изменение температуры тела отсутствует. При любом наклоне оси вращения относительно вертикали появляется переменная составляющая движения по вертикали, вызывающая возникновение переменного электричес-50 кого сигнала, амплитуда которого определяется углом наклона, а фаэа— амплитудным углом.

В предельном случае при вращении горизонтально расположенного нагретого тела вокруг параллельной ему оси с линейной скоростью, меньшей средней скорости конвекционного поЪ тока, происходит периодическое изменение температуры тела. При движении вниз в направлении, противоположном конвенции, коэффициент теплоотдачи возрастает, а при движении тела вверх по направлению конвекции коэффициент

ВНИИПИ Заказ 2999 48

Филиал ППП Патент", г.у теплоотдачи уменьшается. Если теплоинерционность тела достаточно мала, то вращение тела вызовет заметно пе риодическое изменение температуры и, соответственно, электрическогосопротивления тела с частотой вращения. Пространственное положение полупериодов нагрева и охлаждения определяется направлением конвекционного потока, совпадающим с направлением гравитационной вертикали.

Таким образом, по фазе электрического сигнала, снимаемого с тела, можно определить угол оси вращения тела по отношению к вертикали в пределах 180